Bài giảng Vật lí 10 bài 10 sách Kết nối tri thức: Sự rơi tự do

Bài giảng Vật lí 10 bài 10 sách Kết nối tri thức: Sự rơi tự do đưa ra những thí nghiệm thực tế để các em hình dung ra sự rơi nhanh hay chậm của vật phụ thuộc vào độ lớn của lực cản không khí tác dụng lên vật. Lực cản càng nhỏ so với trọng lực tác dụng lên vật thì vật sẽ rơi càng nhanh và ngược lại. Nắm được đặc điểm và công thức của chuyển động rơi tự do để vận dụng giải các bài tập. Mời các em cùng tham khảo.

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH TỔ VẬT LÍ P PT N A H C U Â H TR H N I U Q - G N Ả VL TỔ VẬT LÍ M A N Bài 10: Sự rơi tự Khởi động Năm 1971, nhà du hành vũ trụ người Mỹ David Scott đồng thời thả rơi Mặt Trăng lông chim búa độ cao nhận thấy hai rơi xuống Em có suy nghĩ tượng này? I Sự rơi khơng khí Sự rơi vật khơng khí chuyển động thường gặp Ví dụ: Ai thấy táo rơi nhanh lông chim Nhiều người dự đoán rằng, rơi nhanh hay chậm vật nặng hay nhẹ Em có đồng ý với dự đốn khơng? Em có dự đốn ngun nhân làm cho vật rơi nhanh thật khác khơng? Hoạt động Các thí nghiệm [TN] sau giúp kiểm tra dự đốn rơi khơng khí TN 1: Thả đồng thời viên bi tờ giấy từ độ cao Tại viên bi rơi nhanh tờ giấy? Hoạt động Các thí nghiệm [TN] sau giúp kiểm tra dự đốn rơi khơng khí TN 2: Thả hai tờ giấy giống nhau: tờ vo tròn, tờ để nguyên Hai tờ giấy giống nhau, nặng nhau, tờ giấy vo tròn lại rơi nhanh hơn? Hoạt động Các thí nghiệm [TN] sau giúp kiểm tra dự đốn rơi khơng khí TN 3: Thả rơi hai bóng có kích thước, khối lượng khác Trọng lượng hai bóng khác nhau, hai viên bi rơi nhanh nhau? Sự rơi khơng khí I v v Các TN cho thấy rơi nhanh hay chậm vật phụ thuộc vào độ lớn lực cản khơng khí tác dụng lên vật Lực cản nhỏ so với trọng lực tác dụng lên vật vật rơi nhanh ngược lại Nếu loại bỏ sức cản khơng khí, vật rơi nào? Ống Newton gồm ống thủy tinh kín bên có chứa viên bi chì lơng chim Isaac Newton (1642 – 1727) Trong chân không vật rơi nhanh II Sự rơi tự Sự rơi tự rơi tác dụng trọng lực Nếu vật rơi khơng khí mà độ lớn lực cản khơng khí khơng đáng kể so với trọng lượng vật coi rơi tự do, II Sự rơi tự Đặc điểm chuyển động rơi tự a Phương chiều chuyển động rơi tự Vì trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ xuống nên dễ có dự đốn: Chuyển động rơi tự có: - Phương thẳng đứng - Chiều từ xuống Câu hỏi Trong chuyển động sau, chuyển động coi rơi tự do? Tại sao? A Chiếc rơi C Quả tạ rơi khơng khí B Hạt bụi chuyển động khơng khí D Vận động viên nhảy dù Sự rơi tự II Đặc điểm chuyển động rơi tự b Tính chất chuyển động rơi tự Quan sát rơi tự ta thấy chuyển động thẳng nhanh dần Để biết rơi tự có phải chuyển động thẳng nhanh dần hay khơng phải dựa vào thí nghiệm v v v Bảng 10.1 ghi kết chụp ảnh hoạt nghiệm* rơi bi thép sau khoảng thời gian 0,1s *Ảnh chụp hoạt nghiệm (là ảnh chụp liên tiếp để xác định quãng đường khoảng thời gian Thời gian rơi (s) Quãng đường rơi (m) 0,1 0,049 0,2 0,197 0,3 0,441 0,4 0,785 0,5 1,227 Câu hỏi Hãy vào số liệu Bảng 10.1 để: Chứng tỏ chuyển động rơi tự nhanh dần Tính gia tốc chuyển động rơi tự do, Trong CĐBĐĐ ta biết: Một vật CĐT NDĐ với v0 = quãng đường s tỉ lệ với bình phương thời gian : v Bảng 10.1 Kết rơi bi thép sau khoảng thời gian 0,1s Thời gian rơi (s) Quãng đường rơi (m) 0,1 0,049 0,2 0,197 0,3 0,441 0,4 0,785 0,5 1,227 Sự rơi tự II Đặc điểm chuyển động rơi tự c Gia tốc rơi tự v v v v Ở nơi Trái Đất, vật rơi tự với gia tốc Gia tốc rơi tự kí hiệu: g Giá trị g phụ thuộc vào vị độ địa lí độ cao Ở gần bề mặt Trái Đất người ta thường lấy giá trị g 9,8 m/s2 Gia tốc g ngang mặt biển số vị trí khác Địa điểm Cực Trái đất Hà Nội TP Hồ Chí Minh g (m/s2) 9,8324 9,7872 9,7867 g = 9,8324 m/s2 g = 9,7867 m/s2 II Sự rơi tự Cơng thức rơi tự Rơi tự có công thức chuyển động nhanh dần không vận tốc ban đầu v Độ dịch chuyển, quãng đường thời điểm t: v Vận tốc tức thời thời điểm t: vt = gt v Liên hệ vận tốc quãng đường với thời gian: II Sự rơi tự Công thức rơi tự Bài tập vận dụng: Một người thả bi từ cao xuống đất đo thời gian rơi 3,1s Bỏ qua sức cản khơng khí Lấy g = 9,8 m/s a) Tính độ cao nơi thả bi so với mặt đất vận tốc lúc chạm đất b) Tính quãng đường rơi 0,5s cuối trước chạm đất  ... chân không vật rơi nhanh II Sự rơi tự Sự rơi tự rơi tác dụng trọng lực Nếu vật rơi khơng khí mà độ lớn lực cản khơng khí khơng đáng kể so với trọng lượng vật coi rơi tự do, II Sự rơi tự Đặc điểm... 0,785 0,5 1,227 Sự rơi tự II Đặc điểm chuyển động rơi tự c Gia tốc rơi tự v v v v Ở nơi Trái Đất, vật rơi tự với gia tốc Gia tốc rơi tự kí hiệu: g Giá trị g phụ thuộc vào vị độ địa lí độ cao Ở gần... động coi rơi tự do? Tại sao? A Chiếc rơi C Quả tạ rơi khơng khí B Hạt bụi chuyển động khơng khí D Vận động viên nhảy dù Sự rơi tự II Đặc điểm chuyển động rơi tự b Tính chất chuyển động rơi tự Quan